JPH03101006A - 架空送電線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、耐雷性に優れた架空送電線（架空地線を含む
）に関する。

〔従来の技術とその課題〕

一般に架空送電線は、裸の銅、アルミニウム、鋼などの
単金属線、またはこれらの複合線を撚合せた撚線が使用
されている。この架空送電線路において発生する事故と
して最も多いのは雪害事故であり、この事故の防止可能
な架空送電線の出現が強く要望されている。

架空送電線は、落雷に遭遇すると雷撃電流による発熱で
、撚線に溶損、素線溶断などが発生し、これを防止する
ことは困難であった。

これに鑑み、先に撚線の表面を融点が鉄の融点よりも高
く、かつ導電性を有するセラミックス層により被覆した
架空送電線を提案した（特願平１８０４７６号）。この
架空送電線は耐雷性が著しく向上する優れた効果を示し
た。しかしながら撚線と導電性セラミックス間における
熱膨張の差によりセラミックス層に割れや剥離等の損傷
が生じ易く、また撚線表面の汚染や欠陥によりピンホー
ルが発生し昌い欠点があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記の問題について検討の結果なされたもので
、耐雷性に優れ、かつ撚線と導電性セラミックス層との
親和性を高め熱膨張の差を少なくして、セラミックス層
の割れや剥離などの損傷がなく、また表面汚染や欠陥を
減少してピンホールの発生を抑制した架空送電線を開発
したものである。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明は、金
属素線からなる撚線の表面に、ＡＢ、（Ａ：遷移金属Ｉ
Ｖ、Ｖ族、Ｂ：炭素、窒素、ホウ素）なる組成であって
、撚線側にｘ＝０、最外層側に炭素、窒素の場合ｘ＝１
、ホウ素の場合ｘ＝２の傾斜組成を有する中間層を形成
し、その表面に最外層として遷移金属ＩＶ、■族の内生
なくとも１種を主成分とする導電性セラミックス層を形
成したことを特徴とする架空送電線である。

すなわち本発明は、撚線と最外層の導電性セラミックス
との間の中間層として、撚線側に使用する導電性セラミ
ックス層の遷移金属が接し、それが次第に導電性セラミ
ックス層の組成となるように傾斜させた組成のものを形
成させるものである。

遷移金属ＩＶ、Ｖ族、例えばＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、ＶＳＮ
ｂ、Ｔａの炭化物、窒化物、ニホウ化物などは、耐酸化
性、耐硫化性に強く、硬度及び融点が高く、摩耗が少な
く、良好な性質を示すと共に、良好な導電性を有するも
のである。このため、この材料で架空送電線を被覆する
と、架空送電線の耐雷性は従来の架空送電線よりも向上
する。また雷電流の流れる時間はμｓｅｃのオーダーで
短いので被覆層から内部導体金属の熱伝達量は少なく、
内部導体金属の溶損を防ぐことができる。さらに架空地
線は避雷作用を果すために、その外層は導電性であるこ
とが必要であり、その体積電気抵抗率は、１００μΩ−
ＣＩｌｌ以下であることが望ましい。

ところで、このままでは撚線と導電性セラミックス層の
間において、熱膨張率の差によりセラミックス層に割れ
や剥離が生じる。

そこで本発明においては、撚線側には使用する導電性セ
ラミックス層の遷移金属が接し、これが次第に導電性セ
ラミックス層の組成に傾斜し、最終的に導電性セラミッ
クス層の組成になるようにして中間層を形成することに
より撚線と導電性セラミックス層間の親和性を高め熱膨
張率の差を小さくしたものである。

上記の撚線と中間層との界面は金属元素同志が接し、中
間層と導電性セラミックス層間は同種の組成のセラミッ
クス同志で接することになり親和性が良く、密着性が向
上すると共に中間層の組成が傾斜しているため、熱膨張
差による応力を緩和し、導電性セラミックス層の損傷を
防止する。また撚線と中間層、中間層と導電性セラミッ
クス層の積層化によりピンホールの発生を防止する作用
をなすものである。

しかして本発明において、中間層を、ＡＢ。

（Ａ：遷移金属ＩＶ、■族、Ｂ：炭素、窒素、ホウ素）
なる組成であって、撚線側にｘ＝０．最外層側に炭素、
窒素の場合ｘ＝１、ホウ素の場合ｘ　＝２の傾斜組成と
したのは、それぞれの元素の組合せにおいて上記のよう
な組合せと割合で傾斜させるとき、最も親和性がよく密
着性が向上するからである。

また金属素線としては、銅線、アルミニウム線、鋼線な
どの他架空送電線の素線として用いられるものが適用で
きる。

さらに最外層の導電性セラミックス層としては遷移金属
、ＩＶ、■族のＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａの炭
化物、ニホウ化物のうち何れか１種を主成分とするもの
が用いられる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例について説明する。

第１図に示すように直径３．２ｍφの金属素線（１）を
７本撚合せた線に傾斜組成の中間層（２）を被覆した後
、遷移金属ＩＶ、■族の窒化物、炭化物、ニホウ化物の
導電性セラミックス層（３）を被覆した例について述べ
る。

実施例１ アルミニウム素線を７本撚合せた撚線に化学蒸着により
最初にＺｒをコーティングし、次第にＢを増加させて最
終的にＺｒＢｚとなる傾斜組成の中間層を２０μの厚さ
に形成し、続いてＺｒＢ、層を５０ｉｒＴａの厚さに形
成して架空送電線を作製した。

実施例２ 銅素線を７本撚合せた撚線に真空蒸着により最初にＺｒ
をコーティングし、次第にＮを増加させて最終的にＺｒ
Ｎとなる傾斜組成の中間層を１０μの厚さに形成し、続
いてＺｒＮ１１を６０μの厚さに形成して架空送電線を
作製した。

実施例３ 硬鋼素線を７本撚合せた撚線にスパッタリングにより最
初にＴｉをコーティングし、次第にＢを増加させて最終
的にＴｉＢｚとなる傾斜組成の中間層を１０−の厚さに
形成し、続いて減圧プラズマ溶射によりＴｉＢ２層を１
００ＩｌｖＡの厚さに形成して架空送電線を作製した。

比較例１ 硬鋼素線を７本撚合せた撚線にプラズマ溶射によりＩ″
ｉ８．層を１００−の厚さに形成して架空送電線を作製
した。

比較例２ 硬鋼線を７本撚合せた架空送電線を作製した。

このようにして作製した上記架空送電線について、ヒー
トサイクル試験、耐酸化性、耐硫化性について調べた。

その結果を第１表に示す。

第　　１　　表 註）Ｏ・・・良　Δ・・・精良　×・・・不良　−・・
・なしなおヒートサイクル試験は、架空送電線を室温か
ら４００°Ｃに加熱することを１００サイクル行なって
導電性セラミックス層の外観割れを観察した。

耐酸化性は架空送電線を４００℃の大気中に５００時間
放置して、その表面状況により酸化の程度を観察した。

また耐酸化性は架空送電線を相対湿度９０、硫化水素１
０ｐｐｍの大気中に１０００時間放置してその表面状況
を観察した。

第１表から明らかなように、本発明の架空送電線は耐酸
化性及び耐硫化性が良好で、ヒートサイクル試験におい
て熱膨張差による導電性セラミックス層の損傷のないこ
とが判る。

〔効果〕

以上に説明したように本発明によれば、耐雷性を有し、
かつ密着性が向上すると共に熱膨張による応力を緩和し
、導電性セラミックス層の損傷を防止し、さらにピンホ
ールの発生を防止した架空送電線が得られるもので工業
上顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る架空送電線の横断面図
である。 １・・・金属素線、　２・・・４１間層、　３・・・導
電性セラミックス層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　金属素線からなる撚線の表面に、ＡＢ＿ｘ（Ａ：遷移
   金属IV、Ｖ族、Ｂ：炭素、窒素、ホウ素）なる組成であ
   って、撚線側にｘ＝０、最外層側に炭素、窒素の場合ｘ
   ＝１、ホウ素の場合ｘ＝２の傾斜組成を有する中間層を
   形成し、その表面に最外層として遷移金属IV、Ｖ族の内
   少なくとも１種を主成分とする導電性セラミックス層を
   形成したことを特徴とする架空送電線。